Czy panele słoneczne mogą być niebezpieczne?

Jak każda instalacja elektryczna, tak i instalacja fotowoltaiczna, w wyniku niezgodnego z normami i niefachowego montażu może przyczynić się do powstania wielu problemów natury technicznej, ale także problemów z bezpieczeństwem przeciwporażeniowymi i przeciwpożarowym. Należy na początku wspomnieć, że jeden moduł fotowoltaiczny generuje napięcie stałe powyżej 24 V, a w instalacjach składających się z kilkunastu, kilkudziesięciu modułów powstają napięcia zbliżające się wielkością do 600-800V, a prądy sięgają 8A. Ten poziom napięcia i natężenia prądu jest groźny dla życia i zdrowia człowieka i zwierząt. Współczesne generatory składające się z modułów fotowoltaicznych mają tzw. separację od potencjału ziemi. To właściwie jedyny atut bezpieczeństwa. W przypadku przypadkowego dotknięcia jednego bieguna napięcia modułów (plus lub minus) nie zostaniemy porażeni prądem. Jednocześnie trzeba pamiętać, że moduły nie wytwarzają napięcia tylko w ciemności (w nocy) lub wtedy, jeżeli są dobrze zasłonięte. W ciągu dnia wszystkie czynności łączeniowe z modułami wymagają dużej ostrożności. Nawet odłączenie napięcia generatora wyłącznikiem głównym (są często montowane w lub przy falowniku) nie powoduje „zdjęcia” napięcia z poszczególnych modułów, czy z całych stringów. Lepszy poziom bezpieczeństwa zapewniają rozwiązania z mikroinwerterami, które są montowane bezpośrednio pod modułami i pracują na znacznie mniejszych jednostkowo napięciach.

O ile dotykowa wartość napięcia stałego jest mniej groźna od tej samej wartości skutecznej napięcia przemiennego, to występuje inna, istotna różnica. Prąd stały różni się od prądu przemiennego tym, że inaczej przebiega zjawisko gaszenia łuku elektrycznego, który powstaje podczas rozłączania (łączenia) lub zwarcia obwodów o napięciu rzędu kilkuset woltów i prądzie kilku amperów. Wyładowanie łukowe powstające z przepływu prądu przemiennego jest stosunkowo szybciej, samoistnie gaszone ze względu na naturę tego prądu (przebieg sinusoidalny). W przypadku rozłączania obwodów napięć stałych powstający łuk elektryczny jest trudniejszy do opanowania. Jeżeli w sposób szybki i na odpowiednią odległość nie odsuniemy rozłączanych styków, łuk będzie się rozwijał uzyskując coraz większą temperaturę (nawet do kilku tysięcy °C). Ten efekt może stopić izolację przewodów, łączników, ale co gorsza spowodować poparzenia osób lub pożar instalacji fotowoltaicznej. Oprócz tego, jeżeli zdarzenie to ma miejsce podczas prowadzenia robót na dachu, może w wyniku porażenia prądem lub poparzenia spowodować szok i upadek z dachu, który z kolei może przyczynić się do dodatkowych obrażeń.

Odrębny temat, to zapewnienie bezpieczeństwa instalacji fotowoltaicznej wynikające ze skutków przepięć z sieci zasilającej lub z wyładowań piorunowych. Nagłe zdarzenia fizyczne (uderzenie pioruna) lub wzrosty (spadki) napięć w sieci dystrybucyjnej powodują niebezpieczne zakłócenia w pracy urządzeń elektrycznych. W dużym stopniu ograniczamy ryzyko uszkodzenia modułów i falownika stosując ochronniki przeciwprzepięciowe.

Oprócz zagrożeń związanych z elektrycznością, nie sposób nie wspomnieć o tym, że moduły są mocowane przez różnych „fachowców” lepiej lub gorzej do połaci dachu czy gruntu. W gwarze monterów fotowoltaiki istnieje określenie, że instalacja „odleci”. Dlaczego? Bo niezgodny ze sztuką budowlaną montaż modułów np. niedbałe przytwierdzanie do konstrukcji dachu i przy tym ustawienie modułów pod zbyt dużym kątem tworzącym tzw. żagiel, może przyczynić się w przypadku silnych wiatrów do zerwania modułów i w konsekwencji poczynienia wielu szkód.

Wszystkim opisanym wyżej przypadkom można jednak skutecznie zapobiegać. Najlepszym wyjściem jest zlecenie prac montażowych i konserwacyjnych osobom z odpowiednio wysokimi kwalifikacjami związanymi z instalacjami elektrycznymi i jednocześnie przeszkolonymi w zakresie montażu fotowoltaiki.

błędy instalatorów instalacji fotowoltaicznej

Jeżeli zdecydujemy się na samodzielny montaż, czujemy się na siłach, mamy wykształcenie techniczne (najlepiej elektryczne), to warto jest jednak aby nadzór nad pracami sprawowały osoby z doświadczeniem w instalacjach elektrycznych i uprawnieniami elektrycznymi grupy G1 (E i D) lub UDT (Urzędu Dozoru Technicznego). Będą i tak te uprawnienia konieczne do sporządzenia wniosku o przyłączenie mikroinstalacji fotowoltaicznej do sieci dystrybucyjnej.

Elektrownia fotowoltaiczna wykonana zgodnie z normami elektrycznymi, zaleceniami producentów modułów i inwerterów, z odpowiednio zamontowaną konstrukcją jest instalacją praktycznie bezobsługową i bezpieczną.

Czym różnią się kolektory słoneczne od modułów fotowoltaicznych?

solary termiczne
Solary, kolektory słoneczne

Kolektory słoneczne (solary  termiczne) służą do zamiany energii promieniowania słonecznego na energię cieplną. Dzięki temu, możemy np. podgrzewać wodę użytkową lub wspomagać ogrzewanie mieszkania. Nie służą do zasilania odbiorników energii elektrycznej.

solary termiczne
To także kolektory – z daleka są bardzo podobne do paneli fotowoltaicznych

Panele (moduły) fotowoltaiczne służą do zamiany energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Mają zastosowanie użytkowe bardziej uniwersalne niż solary termiczne. Dzięki nim możemy zasilać domowe urządzenia elektryczne i elektroniczne, także podgrzewacze (bojlery) ciepłej wody.

Ciekawostka: Czy układ solarów termicznych będzie pracował przy braku zasilania elektrycznego?

Niestety nie będzie, ponieważ musi pracować pompa i układ elektroniczny sterowania solarów, które zasilane są najczęściej napięciem 230/400V.

panele fotowoltaiczne
Panele fotowoltaiczne zasilające latarnie.